【正文】 (3) 選擇注射機(jī) 根據(jù)以上的計(jì)算，初步選擇理論注射容量為 270，注射機(jī)型號為 SZ250/1250的臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見下表。 2）鎖模力的校核 ① 塑件在分型面上的投影面積 A塑 =138 74— 7 8 2— 12 12=9956mm ② 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A澆， A澆是每個(gè)塑件再在分型面上的投影面積 A塑的 ~ 倍，本例中的流道較簡單。 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，形狀一般為圓錐形，便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。 4） 主流道球面直徑 SR =15mm+(2~4)mm=19mm。故澆口套選用碳素鋼 T10A，并熱處理淬火表面硬度為 50HRC55HRC。本設(shè)計(jì)采用梯形截面，其加工工藝性好，熔體的熱量散失和流動(dòng)阻力均不大。 ~10176。查得側(cè)澆口的深度 h計(jì)算公式為 h=nt== 其中， n 是塑料成型系數(shù)， ABS 系數(shù)為 ， t為塑件壁厚，這里 t=2mm。 3） 計(jì)算側(cè)澆口的長度，根據(jù)資料知惻澆口長度一般選 ~ 可取側(cè)澆口的長度 L澆 = （ 2）側(cè)澆口的剪切速率的校核 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 14 頁 1） 確定注射時(shí)間為 t=1S。 圖 41 澆口套 校核主流道的剪切速率 （ 1）計(jì)算主流道的體積流量 Q主 =（ V主 +V分 +nV塑 ） /t=（ ++)/1= /s （ 2）計(jì)算主流道的剪切速率 γ = /（π R主 3 ）≈ cm3 /s 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 15 頁 主流道的剪切速率處于澆口和分流道最佳剪切速率 5x102 ~5x103 之間 ,則主流道剪切速率合格。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 16 頁 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （ 2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該塑件是大批量生產(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用 P20。 （ 2）凹模深度尺寸計(jì)算 根據(jù)公式： H=[(1+Scp)HX△ ] z?? 計(jì)算可得； 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 17 頁 H1 =[（ 1+） ] z?? ? ? mm （ 3）型芯徑向尺寸計(jì)算 根據(jù)公式： l =[(1+S)sl +X△ ]z?? 計(jì)算可得； 1l =[(1+S)ls +X△ ] z?? =[(1+)+] ? ? ? mm 2l = [(1+)+..84] ? ?? 3l = [(1+)+..36] ? ?? 4l = [(1+)+..36] ? ?? 5l = [(1+)+..38] ? ?? 6l = [(1+)+..34] ? ?? 7l = [(1+)+..44] ? ?? （ 4） 型芯高度尺寸計(jì)算（成型塑件內(nèi)腔大型芯與成型三個(gè)小孔的型芯） 根據(jù)公式： h=[(1+Scp)H+X△ ]z??計(jì)算可得； 1h =[(1+S)h+X△ ] z?? =[(1+)+] ? ? ? mm h2 =[(1+S)h+X△ ]z??=[(1+)+] ? ? ? mm （ 5）成型孔間距的計(jì)算 zscpM LSL ?21])1[( ???=[(1+)x15]? =? 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 （ 1）凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算。 （ 2）動(dòng)模墊板的厚度計(jì)算。 （ 2） B板尺寸。如果 C板（即模腳）的高度太小，則推出的距離不夠而使塑件不能脫離型芯， 墊塊 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +（ 5~10） mm=7+20+16+（ 5~10）mm=48~53mm,按墊塊標(biāo)準(zhǔn)厚度取 50mm。 （ 2） 模具高度尺寸 209mm,150mm209mm550mm(模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則： 通常，選擇排氣槽的開設(shè)位置時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： 1）排氣口不能正對操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故； 2）最好開設(shè)在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出； 3）最好設(shè)在凹模上，以便于模具加工和清模方便； 4）開設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端； 5）開設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，因?yàn)檫@樣的部位最容易形成熔接痕； 6）若型腔最后充滿部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或活動(dòng)的型心時(shí)，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌 燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣； 7）高速注射薄壁型制件時(shí)，排氣槽設(shè)在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出。 脫模力的計(jì)算 矩形大型芯脫模力 因?yàn)棣?= tba?? =（ 134+70） /? 2=10，所以此處視為薄壁塑件，其脫模力為AKftE sLF )1( )ta n(c o s8 21 ?? ?? ? ??=)1c os1s i ()( )1t a (1c 00003????? ????????+? 138 74 = 式中， F 是脫模力（ N）； E 是彈性模量 (Mp）； S是塑料成型的平均收縮率（ %）； t 是 塑件的壁厚（ mm） 。本設(shè)計(jì)采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡化為： d=k( nEFL 脫2 )41 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 24 頁 = (52 ??? )41 = mm d— 推桿直徑 n— 推桿的數(shù)量， n 取 4 （參考模架 尺寸，估取L=110mm）； E— 推桿材料的彈性模量，取 E= 105 MPa k— 安全系數(shù)，取 k=； F脫 — 總的脫模力， F脫 =（ N）； 實(shí)際推桿尺寸直徑為 4 mm，可見是符合要求的。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 25 頁 帶有側(cè)凹式側(cè)孔的制品，在被脫出模具之前，必須先進(jìn)行側(cè)向分型將型芯側(cè)向抽出。 (2)機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯：開模時(shí)，依靠注射機(jī)的開模動(dòng)力，通過側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方向，將活動(dòng)零件抽出。這類機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是抽拔力大、抽芯距離長、動(dòng)作靈活且不受開模過程限制，常在大型注射機(jī)中使用。當(dāng)原材料確定時(shí)，抽拔力的大小與模具的結(jié)構(gòu)和塑件的形狀有密切的關(guān)系。 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、安全可靠等特點(diǎn)，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)的常見的幾種形式：斜導(dǎo)柱在定模，滑塊在動(dòng)模；斜導(dǎo)柱在動(dòng)模，滑塊在定模；斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模；斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模；本設(shè)計(jì)中采用的是斜導(dǎo)柱在定模，滑塊在動(dòng)模。而鎖緊楔的楔角應(yīng)大于 a，一般為a+（ 2 ~3176。 （ 5）為防止滑塊在成性過程中受力而移動(dòng)，需用鎖緊楔鎖緊。 根據(jù)以上情況和對塑件的分析得： S≥ H=H1+H2+（ 5~10） mm =27+59+（ 5~10） mm 初步定為 95mm （ 2） 斜導(dǎo)柱彎曲力計(jì)算 根據(jù)以上的要求，取斜導(dǎo)柱的傾角 a為 20176。由表查的 d=10mm。 冷卻介質(zhì) ABS 屬中等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為 200℃和 50~80℃ .所以，模具溫度初步冷卻選定為 50℃，用常溫水對模 具進(jìn)行冷卻。由此的每小時(shí)注射次數(shù)： N=（ 3600/） = 次。 c，出水的水溫為 25176。 （ 5） 冷卻水在管內(nèi)的流速 v 22 0 1 3 4 ?? ???? dqv V?=（ 6） 求冷卻管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù) h 因?yàn)槠骄疁貫?，且 f=，則有： )7 2 0 0 0( 8 )(1 8 ????? d vfh ? =?104 kJ./(m2 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱方式有通入熱水 、蒸汽、熱油和置入加熱元件等。 3）模具溫度過低，則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面還會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。由于本塑件采 用的是 ABS，其黏度低、流動(dòng)性較好，對模具溫度的要求不高，因 此只要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)就可以了，加熱系統(tǒng)就不需設(shè)計(jì)。 4）澆口處加強(qiáng)冷卻。 6）合理選擇冷卻水道的形式。 9）冷卻水孔進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi) ，以免模具在搬運(yùn)過程中造成損壞。本設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了冷流道注塑模具所包括四大系統(tǒng)：澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)系統(tǒng)（其實(shí)也可以歸為頂出系統(tǒng)，該系 統(tǒng)如斜導(dǎo)柱、滑塊和開閉器等）。 此次設(shè)計(jì)也出現(xiàn)了很多問題。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 35 頁 致 謝 本設(shè)計(jì)一直是在導(dǎo)師張立強(qiáng)老師的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在此表示深深的謝意。Shima Susumu． Study of MagoCosserat theory to simulate powder behaviour during paction． Funtai Oyobi Fummatsu Yakin/Journal of the Japan Society of Powder and Powder metallurgy． 1999,46(3)． 227231 [18] Belofsky H (1995) Plastics: Product design and process engineering. 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